観測できていないダークマターのことに気がついたのはどうしてでしょう。1970年代初頭、その存在に最初に気がついたのは、アメリカの天文学者ヴェラ・ルービンのグループ。ヒントはアンドロメダ銀河が回転する速さにありました。
アンドロメダ銀河は渦巻き状の銀河で、その中心には多くの星が集まっています。そのため中心に近い星には、外側の星に比べて中心に向かって強い重力がかかっています。（強い重力があるということは、星はどんどん中心引き寄せられてしまうことになるのですが、実際には遠心力が働いているので重力とつり合い、そのようなことはないと考えられました）そして、その影響で、中心部に比べて、重力の弱い外側は回転速度が遅くなるはず…　ところが！　観測してみた結果、中心部も外側も回転の速度はほとんど同じだったのです。ということは、星が少なく見える銀河の外側部分にも、“何らかの物質”が満ちている。そう考えざるを得ない結果でした。

現在では、素粒子や宇宙を研究する物理学者たちは「ダークマターは必ずある」と確信しています。というのは、アンドロメダ銀河の観測以外にも、ダークマターの存在を示しているデータが数多くあるのです。WMAP衛星の観測(*1)や、銀河の分布もダークマターを認めないことには説明がつかなくなってきました。
では、この便宜上名付けられているダークマターというものは、具体的にはどんなものなのでしょう？　候補はいくつかあります。中でも「ニュートラリーノ」「アクシオン」というとても重い粒子がダークマターの有力候補として注目されています。

ダークマターを見つける方法はふたつあります。ひとつは自然にあるダークマターを捕まえる方法で、地下深くに特殊な装置を作って観測する方法です。日本でもいくつかのグループが活発に研究をしています。
もうひとつは、ダークマターを人工的に作り出す方法です。2008年に稼動予定のLHC加速器では、人工ダークマターを観測することができるかもしれませんし、リニアコライダーではさらに詳細に、ダークマターの正体を探ることができるのです！

（文・横山広美　http://www.hiromiyokoyama.com/ ）

*1）WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）
アメリカの観測衛星。3Kの宇宙背景放射と呼ばれる宇宙最古の光を観測する。宇宙の密度を示す値の約75%がダークエネルギーであるという結果は、Ia型超新星の観測とよく一致している。

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